化工原理流体流动题库

6． 在图示装置中，水管直径

为Φ57×3.5 mm。当阀门全闭时，压力表读数为0.3大气压, 而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH2O，求水的流量为若干m/h？

解：阀门全闭时，由P2 =ρgH，H = 0.3×1.013

×10/(1000×9.81)= 3.1 m

即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m。 阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-1＇，

压力表处为下游截面2-2＇，管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式

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3

Z1 =H =3.1 m，Z2 = 0，P1 = 0，P2= 0.2×1.013×10 Pa，u1≈0，Σhf/g = 0.5 mH2O

代入上式 3.1 = 0.2×1.013×10/（1000×9.81）+ /（2×9.81）+ 0.5

解得 u2 = 3.24 m/s Vh =（π/4）du×3600 = 22.9 m/h

7．如图所示，密度为850 kg/m

3

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的料液从高位槽送入塔中，高位槽内的液面维持恒定。塔内表压强为9.81×10 Pa，进料量为5 m/h。连接管直径为 38×2.5 mm，料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg（不包括出口的能量损失）。

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求：高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少？

解：以高位槽液面为上游截面1-1＇，连接管出

口内侧为下游截面2-2＇，并以截面1-1＇为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。

m/s

3

式中 Z1 = 0，u1≈0，

p1 = 0（表压），p2 = 9.81×10 Pa（表压），Σhf = 30 J/kg

将上述数值代入柏努利方程，解得

m

高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37 m。

8． 如图所示，用泵将储槽中密

度为1200 kg/m的溶液送到

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蒸发器内。储槽内液面维持恒定，其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200mmHg（真空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m，输送管道的直径为 68×4 mm，送料量为20 m/h，溶液流径全部管道的能量损失为120 J/kg，求泵的有效功率。

解：以储槽的液面为上游截面1-1＇，管路出口

内侧为下游截面2-2＇，并以截面1-1＇为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。

2u12p1u2pgz1???we?gz2??2??hf2?2?3

式中 Z1 = 0，Z2 = 15 m，p1 = 0（表压），

Pa（表压）